<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="issn">2411-3336</journal-id>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2541-9404</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Записки Горного института</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Journal of Mining Institute</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name xml:lang="ru">Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ</publisher-name>
        <publisher-name xml:lang="en">Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.18454/pmi.2017.1.86</article-id>
      <article-id custom-type="pmi" pub-id-type="custom">pmi-9398</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/9398</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru">
          <subject>Нефтегазовое дело</subject>
        </subj-group>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en">
          <subject>Oil and gas</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="en">Research on technical and technological parameters of inclined drilling</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="ru">
          <trans-title>Исследования технико-технологических параметров бурения наклонных скважин</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Dvoinikov</surname>
            <given-names>M. V.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Двойников</surname>
              <given-names>М. В.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Dvoinikov</surname>
              <given-names>M. V.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>dvoinik72@gmail.com</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Saint-Petersburg Mining University (Saint-Petersburg, Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2017-02-22">
        <day>22</day>
        <month>02</month>
        <year>2017</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2017</year>
      </pub-date>
      <volume>223</volume>
      <fpage>86</fpage>
      <lpage>92</lpage>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2016-09-01">
          <day>01</day>
          <month>09</month>
          <year>2016</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2016-11-05">
          <day>05</day>
          <month>11</month>
          <year>2016</year>
        </date>
        <date date-type="rev-recd" iso-8601-date="2017-02-22">
          <day>22</day>
          <month>02</month>
          <year>2017</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement xml:lang="ru">© 2017 М. В. Двойников</copyright-statement>
        <copyright-statement xml:lang="en">© 2017 M. V. Dvoinikov</copyright-statement>
        <copyright-year>2017</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">М. В. Двойников</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">M. V. Dvoinikov</copyright-holder>
        <license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0" xml:lang="ru">
          <license-p>Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)</license-p>
        </license>
        <license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0" xml:lang="en">
          <license-p>This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/9398">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/9398</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Приведен анализ результатов исследований эксплуатационных возможностей техники и технологии бурения наклонно направленных скважин. В качестве технических и технологических решений, обеспечивающих проводку сложных профилей наклонных скважин, рассмотрены два варианта вращательного способа бурения. В первом варианте в качестве привода долота используются винтовые забойные двигатели, во втором – высокоинтеллектуальные роторные управляемые системы. Представлены результаты практических данных бурения скважин, имеющих сложный профиль. Дана оценка качества проводки скважин на примере совпадения проектных и фактических траекторий с использованием разных типов привода породоразрущающего инструмента, а также свойств горных пород, реологии бурового раствора и других технических характеристик динамически активных систем. Выявлен диапазон частоты вращения роторных управляемых систем, обеспечивающий минимальную амплитуду колебаний компоновки низа бурильной колонны. Анализ результатов исследований показал, что основной источник колебания связан с изгибающими и сжимающими напряжениями, обусловленными искривлением скважины, а также жесткостью бурильного инструмента. Как следствие, в системе нижней части бурильной колонны формируются автоколебания, приводящие к невозможности корректировки азимутальных и зенитных углов. Изменение жесткости нижней части инструмента и параметров бурения, предусматривающих снижение частоты вращения бурильной колонны и регулирование нагрузки на долото, частично позволяет решить данную проблему, однако увеличение частоты ограничено техническими характеристиками существующих систем верхнего привода.</p>
      </abstract>
      <abstract xml:lang="en">
        <p>An analysis of operational capabilities of inclined drilling equipment and technology is presented. Two options of rotary drilling are reviewed as technical and technological solutions, facilitating construction of wells with difficult profiles. The first option implies that the driver unit of the drill bit is represented by downhole drilling motor, the second one utilizes sophisticated rotary steerable systems. Practical results of drilling wells with difficult profiles are presented. A quality assessment of drilling is provided through the example of comparing designed and actual trajectories, using different driver units for the drill bit, as well as properties of surrounding rocks, rheology of the drill fluid and other characteristics of dynamically active systems. A range of rotation speed has been determined that allows rotary steerable systems to have minimal oscillation amplitude of the bottom-hole assembly. Analysis of investigation results showed that the main source of oscillations is linked to bending and compressing stresses, caused by well deviations as well as rigidity of the drilling tool. In effect, in the bottom-hole assembly occur auto-oscillations, making it impossible to correct azimuth and zenith angles. Alteration of rigidity in the bottom part of the tool and drilling parameters, implying reduced rotation speed of the drill string and regulation of drill bit pressure, can partially solve this problem, though increase in rotation speed is limited by technical characteristics of existing top drive systems.</p>
      </abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>бурение скважин</kwd>
        <kwd>вибрации</kwd>
        <kwd>винтовой забойный двигатель</kwd>
        <kwd>роторная управляемая система</kwd>
        <kwd>траектория</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>well drilling</kwd>
        <kwd>vibrations</kwd>
        <kwd>downhole drilling motor</kwd>
        <kwd>rotary steerable system</kwd>
        <kwd>trajectory</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body/>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Александров М.М. Силы сопротивления при движении труб в скважине. М.: Недра, 1978. 208 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин / А.С.Повалихин, А.Г.Калинин, С.Н.Бастриков, К.М.Солодкий. М.: ЦентрЛитНефтеГаз. 2011. 647 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Габзалилова А.Х. Уменьшение затрат энергии от снижения коэффициентов трения при вращении колонны ротором / А.Х.Габзалилова, Р.А.Янтурин, А.Ш.Янтурин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2012. № 4. С. 7-10.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Двойников М.В. Технические и технологические решения, обеспечивающие устойчивую работу винтового забойного двигателя / М.В.Двойников, Ю.Д.Мураев // Записки Горного института. 2016. Т. 218. С. 198-205.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Разработка универсального матобеспечения для моделирования динамики колонны труб / В.С.Тихонов, А.И.Сафронов, Х.Р.Валиуллин и др. // SPE-171280-RU.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Сароян А.Е. Теория и практика работы бурильной колонны. М.: Недра, 1990. 263 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Шевченко И.А. Развитие технологии управляемого роторного бурения при строительстве скважин с субгоризонтальным профилем // Технические науки в России и за рубежом: Материалы III Междунар. науч. конф. М.: Буки-Веди, 2014. С. 112-114.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Юнин Е.К. Динамика глубокого бурения / Е.К.Юнин, В.К.Хегай. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр». 2004. 286 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Vigheto R. Total drills extended-reach record in Tierra del Fu-ego / R.Vigheto, M.Naegel, E.Pradie // Oil &amp; Gas Journal. 1999. May 17. P. 51-56.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Dvoynikov M.V. Survey results of series-produced downhole drilling motors and technical solutions in motor design improvement / M.V.Dvoynikov, P.A.Blinov // International Journal of Applied Engineering Research. 2016. Vol. 11. Iss. 10. P. 7034-7039.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Dvoynikov M.V. Technology of oil and gas wells drilling by downhole drilling motors. LAP LAMBER Academic Publishing ist ein Imprint der/is a trademark of OmniScriptum GmbH &amp; Co. KG. Saarbrücken: Heinrich-Böcking-Str., 2013. Р. 18-29.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Liu X.H. Downhole Propulsion/Steering Mechanism for Wellbore Trajectory Control in Directional Drilling / X.H.Liu, Y.H.Liu, D.Feng // Applied Mechanics and Materials. 2013. Vol. 318. P. 185-190.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Zheng S.J. Calculation Method for WOB Conducting of Directional Well / S.J.Zheng, Z.Q.Huang, H.J.A.Wu // Applied Mechanics and Materials. 2013. Vol. 318. P. 196-199.</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
